но ведётсй на протяжении всей работы и изменяется по мере достижения удовлетворительных результатов на различных этапах проектирования. Очевидно, что при одних и тех же исходных данных может быть получено определенное количество вариантов таких схем, зависящее от сложности задачи и опыта конструктора. В итоге это должно привести к оптимальному техническому решению. Следует отметить, что необоснованный отказ от какого-либо из вариантов или от учета какого-либо фактора, определяющего интенсивность помех в предположении, что соответствующая корректура будет осуществляться при монтаже устройства, часто приводит к задержке реализации проекта системы экранирования, сдачи в эксплуатацию РЭА и излишним расходам средств. В итоге необходимая эффективность экранирования может быть не обеспечена.

2.2. Материалы для экранов

Длительное время в технике электромагнитного экранирования применялись лишь так называемые «традиционные» материалы - металлические листы. Это объясняется главным образом тем, что высокая проводимость обеспечивает быстрое затухание электромагнитной энергии в толще металла, а большая разница между поверхностным сопротивлением металла и полным сопротивлением падающей волны приводит к значительным отражениям радиоволн от поверхности экрана. В результате металлический лист незначительной толщины обладает высокой эффективностью экранирования. Однако практика экранирования показывает, что чрезвычайно большие эффективности самого металла фактически реализуются лишь на 10-20%, поскольку основным фактором здесь является качество конструкции. Естественны сомнения в целесообразности применения высокоэффективных материалов, имеющих сравнительно высокую стоимость, которые не обеспечивают необходимых весо-габаритных характеристик и требуемого с точки зрения экранирования и других условий вида конструкций. Поэтому во многих случаях оказывается возможным заменить металлический экран экраном из другого материала. Эта возможность обусловлена также освоением ряда Новых материалов. Необходимость получения в итоге

требуемой эффективности, задачи обеспечения мобильности конструкции, упрощения ее сборки, снижения стоимости и т. д. создали предпосылки для применения новых материалов, собственная способность которых к экранированию электромагнитных полей может и не быть очень высокой.

Металлические материалы выбирают из условий: достижения заданной величины ослабления электромагнитного поля и его составляющих в рабочем диапазоне частот при соответствующих ограничениях размеров экрана и его влияния на экранируемый объект;

устойчивости против коррозии и механической прочности;

технологичности конструкции экрана и получения требуемых ее конфигурации и весогабаритных характеристик.

Первому требованию практически удовлетворяют все применяемые в настоящее время листовые металлы (сталь, медь, алюминий, латунь), так как они при соответствующей их толщине обеспечивают достаточно высокую эффективность экранирования.

Если рассматривать эффективность экранирования магнитными и немагнитными материалами одинаковой толщины в зависимости от частоты, то для различных частотных интервалов экранирующие свойства будут разными. Пока экран работает в магнитостатическом режиме, эффективность магнитных материалов значительно выше немагнитных. В электромагнитном режиме, в полосе частот, где эффективность экранирования за счет отражения больше эффективности поглощения, немагнитные материалы, обладающие большей проводимостью по сравнению с магнитными, обеспечивают более высокую эффективность. В диапазоне частот, где экранирующие свойства проявляются больше за счет поглощения, влияние немагнитных материалов на общую эффективность экранирования усиливается. Однако в реальных экранах указанные свойства магнитных и немагнитных материалов проявляется слабо. Преимущественное применение стали здесь определяется условиями экономичности и технологичности конструкции.

Преимущества стали теряются при экранировании токонесущих элементов, критичных к вносимым в них потерям. Так, например, сравнивая при прочих равных условиях потери мощности в экранах, выполненных из

стали и меди, полагая при этом, что rf»6, получаем

= (2-1)

•f м "стст » °ст

Из (2.1) следует, что, так как ам>аст и цхгЖ потери в стали всегда выше. Например, при рг=50 потери мощности в стальном экране будут примерно в 18 раз больше, чем в медном. Таким образом, из-за больших потерь, вносимых стальными экранами, в основном ограничено их применение.

При экранировании высокочастотных колебательных цепей и контуров цилиндрическими экранами с условием, что потери колебательной мощности не превышают 1%, радиус экрана, как следует из [23], должен быть не менее

> 8.5г. 1=11=:. (2.2)

где Гк - радиус катушки, м; 1к - длина катушки, и; п - число витков катушки; / - ток катушки. А; 0 - удельная проводимость материала экрана, (Ом-м)~-; Р - мощность генератора, Вт; б - глубина проникновения Если в этом случае при прочих равных условиях применять стальные и медные экраны, то отношение их радиусов должно быть

(2.3)

°сАт °ст

Так как обычно 0м>аст, а [Xrl, то Рст:>Рм и габариты стального экрана оказываются больше, чем медного. Например, если (i,-=50, то при одних и тех же потерях радиус стального экрана должен быть примерно в два раза больше радиуса медного экрана.

Примерно так же выглядят результаты сравнения стали с другими немагнитными материалами с точки зрения их использования в электромагнитном экранировании высокочастотных катушек с большой добротностью. Эти результаты оказываются справедливыми для экранов любой формы, приводимой в общем случае к эквивалентному цилиндру или сфере.

Рассеиваемая мощность быстро падает с увеличением эквивалентного радиуса Rs экрана. Если необходимо уменьшить потери при заданном R или уменьшить Ra